Błędy projektowania i wykonawstwa lekkich ścian osłonowych aluminiowo-szklanych c.d.

Dotyczy to przede wszystkim:

• braku ciągłości uszczelek przyszybowych po stronie zewnętrznej okien i elementów okładzinowych, w wyniku ich nie sklejenia w narożach lub w miejscach ich łączenia (rys. 4),
• zastosowania uszczelek zewnętrznych o nie sprawdzonych właściwościach, niezgodnych z dokumentacją systemu i aprobatą techniczną,
• nieprzestrzegania reżimów technologicznych przy wykonywaniu uszczelnień kitami silikonowymi, polegających m.in. na wykonaniu zbyt szerokich spoin, braku ogranicznika dla pełnego wypełnienia spoiny kitem, układaniu kitu na zabrudzonych powierzchniach, a także wykonywaniu prac uszczelniających w zbyt niskich temperaturach,
• projektowania i wykonywania połączeń ściany osłonowej ze ścianą tradycyjną lub stalową konstrukcją nośną w sposób nie zapewniający szczelności na przewiewanie i wodę opadową oraz dostatecznej izolacyjności termicznej (rys. 5),
• projektowania i wykonywania narożników ścian osłonowych, połączeń kątowych między elementami ściany bez wypełnienia izolacją termiczną lub z niewystarczającą izolacją (rys. 6),
• projektowania połączenia ściany osłonowej ze stropem budynku niezgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa pożarowego oraz wymaganiami ogólnobudowlanymi - np. brak wierzchniej warstwy posadzki nad izolacją z wełny mineralnej (rys. 7),

Rys. 7. Przykład rozwiązania połączenia ściany osłonowej ze stropem budynku według jednego z projektów (nie przewidziano posadzki nad wełną mineralną oraz nie podano sposobu uszczelnienia styku blachy z elementem ściennym i stropem)

• projektowania połączenia ściany osłonowej w poziomie cokołu w sposób nie zapewniający dostatecznej izolacyjności termicznej, szczelności na przenikanie i podciekanie wody opadowej (rys. 8),

Rys. 8. Zakończenie ściany osłonowej w poziomie cokołu

• projektowanie i wykonywanie attyki ściany osłonowej bez poziomej izolacji termicznej (rys. 9),

Rys. 9. Szczegół rozwiązania górnego zakończenia ściany osłonowej (attyki) bez poziomej izolacji termicznej

• zastosowania w części parterowej - w miejscach szczególnie narażonych na uderzenia - okładzin ceramicznych, okładzin z cienkich blach aluminiowych lub stalowych,
• niedokładnego wykonania podczas montażu połączenia rygli ze słupami, powodującego wystąpienia drobnych przecieków wody opadowej (rys. 10).

Rys. 10. Przykładowe połączenia słupa z ryglem w ścianie osłonowej

Zagadnienia akustyczne

Błędy w projektowaniu ścian osłonowych pod względem akustycznym mogą dotyczyć następujących zagadnień:

• niewłaściwych proporcji w izolacyjności akustycznej pasa podokiennego i pasa okiennego,
• traktowania izolacyjności akustycznej pasa przeziernego jako równej izolacyjności akustycznej zastosowanego oszklenia.

Izolacyjność pasa podokiennego powinna być znacząco większa od izolacyjności pasa okiennego. Tylko bowiem w takim przypadku będą w pełni wykorzystane właściwości dźwiękoizolacyjne zastosowanego oszklenia.

Ze względu na konieczność spełnienia wymagań termicznych, układy warstwowe pasa podokiennego charakteryzują się zazwyczaj izolacyjnością akustyczną Rw = 45÷55 dB. Niewłaściwe proporcje między izolacyjnością pasa podokiennego i części przeziernej mogą wystąpić w tych przypadkach, gdy izolacyjność pasa plasuje się przy dolnej granicy podanego przedziału, a izolacyjność pasa przeziernego wynosi R_w≤40 dB.

Izolacyjność akustyczna części oszklonej ściany osłonowej nie może być określona na podstawie izolacyjności zastosowanych szyb. Izolacyjność części oszklonej zależy bowiem także od wielkości i kształtu szyb oraz od izolacyjności elementów konstrukcyjnych.

Izolacyjność akustyczna szyb badana jest na próbkach o wymiarach 1480 x 1230 mm (zgodnie z normami międzynarodowymi). Szyby o większych wymiarach, a szczególnie przy kształcie zbliżonym do kwadratu, charakteryzują się izolacyjnością akustyczną mniejszą od izolacyjności podawanej przez producentów szyb. Wpływ jakości akustycznej elementów konstrukcyjnych ściany osłonowej uwidacznia się szczególnie przy zastosowaniu szyb o stosunkowo dużej izolacyjności akustycznej.

Na rys. 11 podano przykład izolacyjności akustycznej pasa okiennego przy oszkleniu różnymi szybami zespolonymi.

Rys. 11. Charakterystyki izolacyjności akustycznej próbki ściany osłonowej składającej się z pasa okiennego (60% powierzchni próbki) i pasa podokiennego (40% powierzchni próbki) szklonego różnymi szybami zespolonymi (moduły stałe).
1 - szyby zespolone 6 + 4/16;
2 - szyby zespolone 44.1 + 6/16

Z rysunku wynika, że w przedziale częstotliwości f > 800 Hz izolacyjność akustyczna ściany oszklonej szybami 44.1 + 6/16 jest limitowana izolacyjnością akustyczną elementów konstrukcyjnych.

Błędy w wykonawstwie mające wpływ na właściwości akustyczne ściany osłonowej dotyczą niedokładności w montażu, powodujących niedostateczny docisk uszczelek. Wpływ tego rodzaju błędów na izolacyjność akustyczną próbki ściany osłonowej przedstawiono na rys. 12.

Rys. 12. Charakterystyki izolacyjności akustycznej próbki ściany osłonowej składającej się z pasa podokiennego (40% powierzchni próbki) i pasa okiennego (60% powierzchni próbki) szklonego szybą zespoloną 8 + 6/16.
1 - prawidłowy montaż;
2 - nieprawidłowy montaż

Zagadnienia ochrony przed korozją

Uwagi ogólne

Konstrukcje lekkich ścian osłonowych wykonuje się z elementów metalowych. Konstrukcją wsporczą są zazwyczaj wsporniki z blachy lub kształtowników stalowych ocynkowanych. Konstrukcją nośną są profile aluminiowe zabezpieczane przed korozją powłoką proszkową lub anodową - tlenkową. Izolacja termiczna jest układana często w okładzinach z blach stalowych ocynkowanych lub ocynkowanych i powlekanych.

Wzajemny kontakt metali: aluminium, cynku, żelaza prowadzi do powstania tzw. korozji kontaktowej (stykowej). Jest ona spowodowana różnymi potencjałami korozyjnymi metali, która w obecności wilgoci prowadzi do powstania ogniw korozyjnych. Można się przed tym zabezpieczyć stosując przekładki z materiału nie przewodzącego prądu elektrycznego. Budynki z lekkimi ścianami osłonowymi eksploatowane są zazwyczaj w środowisku miejskim, w dzielnicach, w których nie ma zakładów przemysłowych emitujących agresywne gazy i opary zgodnie z PN-71/H-04651 „Ochrona przed korozją. Klasyfikacja i określenie agresywności korozyjnej środowisk” można przyjąć warunki eksploatacji o stopniu agresywności „U” co odpowiada środowisku o umiarkowanym oddziaływaniu korozyjnym. Elementy mocujące nie będą narażone na działanie opadów, będą jednak przebywały w powietrzu o wilgotności jak powietrze zewnętrzne.

Uwzględniając brak możliwości przeglądu elementów mocowania jak i wykonania renowacji zabezpieczeń przeciwkorozyjnych, należy dobrać materiały o optymalnej trwałości, uwzględniającej, że elewacja jest elementem wymienialnym. Należy przyjąć, że trwałość metalowych elementów elewacji powinna być nie mniejsza niż 50 lat, a wyrywkowe sprawdzenie stanu technicznego elementów mocujących powinno być przeprowadzone po okresie ok. 30 lat.

Podstawowe błędy

• Stosowanie elementów konstrukcji wsporczej blach aluminiowych niezabezpieczonych.
• Brak przekładek izolujących w miejscach styku różnych materiałów (np. betonu i elementu aluminiowego).
• Zbyt mała grubość powłok cynkowych na elementach stalowych.
• Niewłaściwe uszczelnienie, brak odpowietrzenia i odwodnienia wpływające na trwałe bądź okresowe zawilgocenie połączeń. W przypadku zawilgocenia powstają ogniwa korozyjne i przyspieszone niszczenie łączników.
• Mocowanie blach elewacyjnych powlekanych śrubami ocynkowanymi nie zabezpieczonymi dodatkowo powłokami lakierowymi.
• Stosowanie wyrobów niewłaściwie dobranych (np. stosowanie farb przeznaczonych do gruntowania powierzni stalowych do zabezpieczeń powierzchni ocynkowanych) lub nie odpowiadających wymaganiom przepisów (norm, aprobat).

Omówienie błędów na etapie projektowania i wykonawstwa

W zakresie ochrony przed korozją występuje szereg nieprawidłowości objawiających się na etapie projektowania jak i wykonania. W praktyce najczęściej spotykanymi błędami wykonania konstrukcji są nieprawidłowości wynikające z niewiedzy pracowników jak i nieprzestrzegania podstawowych zasad wykonania. Są one następujące:

• Wykonanie ściany osłonowej na konstrukcji ściany betonowej bez odizolowania styków beton-element aluminiowy.
• Stosowanie niewłaściwych technologii i materiałów zabezpieczających. W Polsce jest wiele lakierni proszkowych oferujących wykonania powłok na profilach aluminiowych. Spotyka się przypadki niewłaściwego wykonania powłok w małych lakierniach. Producent profili powinien (i ile nie ma własnej lakierni) prowadzić kontrolę wykonania zabezpieczeń lub zlecić takie badania specjalistycznemu laboratorium.
• Niewłaściwe łączenie styków elementów. W profilach aluminiowych miejsca cięcia nie są zabezpieczone przed korozją - konieczne jest uszczelnianie miejsc styków ciętych krawędzi. Brak uszczelniania prowadzi do wystąpienia korozji jak i wnikania wilgoci do wnętrza elementu (niezabezpieczonego przed korozją).
• Uszkodzenie powłok w czasie transportu i montażu. Jakość wykonania ulega ciągłej poprawie w coraz mniejszym stopniu reklamacje związane z jakością montażu. Należy zwrócić uwagę, że uszkodzenie powłoki dyskwalifikuje element, gdyż przy stosowanych technologiach zabezpieczeń nie jest możliwe uzupełnienie powłoki w warunkach budowy.
• Stosowanie elementów łączących niewłaściwej jakości - np. zamiast śrub ze stali nierdzewnej stosowanie śrub ocynkowanych lub śrub ocynkowanych o bardzo małej grubości powłoki cynkowej.

Bezpieczeństwo pożarowe

Podstawowe błędy w rozwiązaniach budowlanych powstają na styku konstrukcja-ściana lub ściana-instalacje. Trudno je przypisać wyłącznie wykonawcy ściany i wynikają one zwykle stąd, że każdy projektuje i wykonuje swoją część budynku nie uwzględniając np. faktu, że pomiędzy wykonaniem konstrukcji stalowej a montażem ściany osłonowej należy wykonać zabezpieczenia ogniochronne.

Podstawowe problemy, to:

• brak możliwości wykonania zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji stalowej po montażu ściany osłonowej,
• brak możliwości właściwego uszczelnienia styku pomiędzy ścianą a stropem lub konstrukcją nośną,
• stosowanie dodatkowych łączników pomiędzy ścianą a stropem żelbetowym, nie przewidzianych w systemie,
• prowadzenie przewodów wentylacyjnych w taki sposób, że mogą być przyczyną rozszczelnienia połączeń.

W przykładzie pokazanym na rys. 13, po zamontowaniu ściany osłonowej nie można właściwie zabezpieczyć konstrukcji stalowej. Jeżeli odległość pomiędzy słupem lub belką a ścianą osłonową jest zbyt mała nie wykonuje się izolacji ogniochronnej lub zdziera się już wykonaną izolację i poszukuje rozwiązań zastępczych. Niekiedy w narożach zamieszczane są dwa słupy i trudno znaleźć rozsądne rozwiązanie pozwalające na uszczelnienie styku pomiędzy ścianą a stropem i wykonanie zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji stalowej a nawet nie ma możliwości uszczelnienia w poziomie stropu, gdyż na fragmencie zacieniowanym (rys. 13A) nie ma stropu.

Rys. 14. Wspornik pomiędzy ścianą a stropem

Na rys. 14 pokazano mocowanie ściany osłonowej za pomocą długiego wspornika, niezbędnego, gdyż wzdłuż ściany poprowadzono dodatkowe koryto stalowe lub specjalne, nieciągłe podpory w celu umieszczenia przewodów wentylacyjnych. Pomimo, że strop ma odpowiednią odporność ogniową i część nadprożowo-podokienna także, rozwiązanie nie zapewnia praktycznie żadnej odporności ogniowej i wymaga zastosowania dodatkowych zabezpieczeń ogniochronnych.

Na rys. 15 pokazano przewody wentylacyjne poprowadzone bezpośrednio przy ścianie, które na skutek odkształceń termicznych mogą spowodować rozszczelnienie styku ściana-strop.

Rys. 15. Przewody wentylacyjne przy ścianie osłonowej

Przewód taki powinien być wykonany bądź ze specjalnych płyt, bądź zabezpieczony przed nadmiernym nagrzaniem, nawet wtedy, gdy takiego wymagania nie ma w przepisach.

Przedstawione sytuacje nie zawsze dotyczą bezpośrednio wykonawcy ściany osłonowej, problem jednak pojawia się w momencie gdy trzeba potwierdzić jej klasę odporności ogniowej.

Omówione w artykule błędy i usterki aluminiowych ścian osłonowych powstają przede wszystkim w fazie opracowywania projektu, natomiast błędy i usterki na placu budowy są wynikiem nieprzestrzegania technologii montażu ścian oraz zastosowania materiałów zamiennych nie zawsze zgodnych z założeniami projektowymi.

Przedstawione przykłady błędów i usterek mają na celu zwrócenie uwagi projektantów i wykonawców ścian osłonowych na najbardziej istotne błędy, decydujące o jakości tych rozwiązań i komforcie użytkowania budynków z aluminiowymi ścianami osłonowymi.

mgr inż. Krzysztof Mateja (kierownik zespołu),
doc. dr inż. Olgierd Korycki,
prof. dr hab. inż. Barbara Szudrowicz,
mgr inż. Michał Wójtowicz,
prof. dr hab. inż. Mirosław Kosiorek

Piśmiennictwo

1. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 30 września 1997 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 132:1997, poz. 878),
2. Instrukcja ITB Nr 138: Wytyczne projektowania i wykonywania przeszkleń z szyb zespolonych, Warszawa 1975. W referacie wykorzystano ekspertyzy dotyczące rozwiązań lekkich ścian osłonowych, wykonane w Instytucie Techniki Budowlanej w latach 1990÷1999.

strona: 1 | 2 |